喷着蓝火，200吨甲烷火箭冲上太空！抢在星舰前中国拿到第一
发布时间：2023-07-19 11:01:52 所属栏目：动态 来源：
导读：朱雀二号是中国首个使用液体氧和甲烷燃料的运载火箭系列中第二颗成功地飞向太空。这次成功的发射过程是无懈可击且完美地完成任务与实现计划。
朱雀二号运载火箭由中国民营航天-蓝箭航天空间科技股份有限公司自主研
朱雀二号运载火箭由中国民营航天-蓝箭航天空间科技股份有限公司自主研
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朱雀二号是中国首个使用液体氧和甲烷燃料的运载火箭系列中第二颗成功地飞向太空。这次成功的发射过程是无懈可击且完美地完成任务与实现计划。 朱雀二号运载火箭由中国民营航天-蓝箭航天空间科技股份有限公司自主研制，它是中国第一枚液氧/甲烷运载火箭，也是世界首枚入轨成功的液氧/甲烷运载火箭。 根据蓝箭公司提供的资料，朱雀二号运载火箭长度为49.5米，直径为3.35吨，起飞重量为219吨，运载能力为近地轨道为6吨，太阳同步轨道为4吨。火箭基本型也是此次发射型采用两级结构，第一级为4台并联天鹊12液氧/甲烷发动机，天鹊12发动机起飞推力为80吨，火箭起飞推力为268吨。第二级为一台天鹊12液氧/甲烷发动机和一台天鹊11游机，前者负责第二级飞行动力，后者用于火箭姿态控制及精确入轨。 尽管从性能指标来看，朱雀二号在全球运载火箭之中只能算个小个子，但是它的这次成功发射，却让大洋彼岸某些美国人非常破防。国外著名航空科普UP主Scott Manley的粉丝们甚至哀嚎着，这是又一个“斯普特尼克时刻”。1957年，苏联发射了人类第一颗人造卫星"斯普特尼克1号”，领衔美国几个月进入太空。苏联在太空领域的领衔，让当时美国社会各界都感觉被超越被打败，因此就有了“斯特尼克时刻”这么个冷战热词。这个词往往用来引申为认识到自己受到威胁和挑战，必须加倍努力迎头追赶的时刻。 朱雀二号作为人类在液氧/甲烷运载火箭领域的首次成功，而且还是民营企业的商业火箭，本应是值得全球航天圈庆祝的事，但部分美国人不这么想，究其原因就是这些人自恃甚高，并不愿意看到“全球第一枚入轨甲烷火箭”这顶桂冠被中国火箭拿下。从更深层次上来看，中国甲烷火箭发射取得成功，标志着中国运载火箭在可重复使用、商业低成本发射等方面取得了重要进展。 甲烷火箭会成为技术热点，主要原因就是液态甲烷作为燃料，在运载火箭可重复使用方面，具备优异的性能。首先液态甲烷的粘性小，只有煤油的三分之一，因此燃烧速率高，燃烧性能好，有利于发动机稳定工作。还有就是液态甲烷比热高，结焦温度高，可以让冷却管路温度上限增加，能够带走更多的热量。液态甲烷作为燃料也不容易积碳，甲烷只有一个碳原子，不存在碳-碳分解问题，甲烷燃料之中含碳量只有煤油的16%，燃气发生器效率高，最高可以达到98%，而煤油不到80%，因此甲烷燃料不容易积碳。 火箭发动机要想实现重复利用，那就必须提高可靠性。按照国内外航天业界的看法，如果运载火箭第一级配备5台发动机，重复利用15次，任务可靠性为99%，那么每台发动机的可靠性指标要达到99.8%。这样就要求发动机在上一次工作之中受到的损伤降低到最小，这样才能在简单维护后，迅速投入到下一次任务之中。燃料不结焦和不积碳对于降低发动机工作损伤至关重要，这也是新世纪全球航天聚集甲烷火箭的主要原因之一。 甲烷燃料还有其他许多优点，比如它燃烧之后只生成水和二氧化碳，对于环境没有污染，无毒副作用。甲烷使用安全性好， 因为气态下水蒸气的密度比水中的空气密度小，因此更轻，即便发生水蒸气的渗露，也会不可避免地迅速消散。 还有就是甲烷发动机的推力控制精度高，液氧-甲烷发动机配合制导计算机，能够进行细致精确控制，轻松实现组合状态各阶段的推力控制。甲烷还是最便宜的燃料，它的成本只有煤油的三分之一，液氢的三百分之一。尤其需要指出的是一些行星大气由甲烷组成，这样当人类实现星际旅行的时候，可以就地使用甲烷作为发动机燃料，更加方便。 当然甲烷燃料也有自己的缺点，它的密度比冲不如煤油，理论比冲又比不上液氢，因此很长一段时间人位更加倾向于用煤油或者液氢发动机及组合作为运载火箭的动力，这样可以得到最小的质量和最大的载荷。 新世纪航天活动急剧增多，要求降低航天发射成本和价格。因此运载火箭可重复使用就成为发展趋势，在这种情况下甲烷发动机优点显得更加突出。美国SPACE-X公司已经为星舰的超重型运载火箭配备甲烷发动机，不会星舰第一次发射以失败告终地，未能实现成为全球第一枚入轨甲烷火箭的目标。 朱雀二号第一枚火箭同样在2022年底发射失利，不过蓝箭公司吸取教训，迅速找出问题，最终第二枚火箭发射成功，拿下全球第一枚入轨甲烷火箭这顶桂冠。 朱雀二号运载火箭发射成功标志着国产甲烷火箭发动机技术已经成熟，未来我们还在研制推力更大的甲烷火箭发动机。有消息说国产超重型运载火箭第一级就有可能采用200吨级甲烷火箭发动机，不但可以提高火箭起飞推力，还会增加可重复使用能力，以降低发射成本和费用，为中国登月和深空探测提供更加强劲的动力。目前，长征五号运载火箭已经进入最后舾装阶段，预计今年年底前将实现首飞。届时，我国将成为世界上第三个拥有固体运载火箭的国家。 （编辑：聊城站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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